CN107946105B - 具有防水功能的开关结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有防水功能的开关结构，其包含壳体、Y形导电弹片以及电路板。壳体的底板上具有第一及第二通孔，第一及第二通孔内完全填充导电元件以形成第一及第二导电部，壳体内具有第一防水空间，第一防水空间具有第一开口，壳体上无其他通孔；Y形导电弹片位于第一防水空间内，Y形导电弹片具有第一与第二脚部；电路板设置于壳体之外且邻近底板设置，电路板电性连接第一及第二导电部；使用时，将卡片自第一开口插入第一防水空间内，卡片顶抵Y形导电弹片使其变形，第一脚部接触第一导电部，第二脚部接触第二导电部，开关结构导通；闲置时，卡片不顶抵Y形导电弹片，第一脚部不接触第一导电部，第二脚部不接触第二导电部，开关结构断开。

Description

具有防水功能的开关结构

技术领域

本发明涉及一种开关结构，尤其涉及一种具有防水功能的开关结构。

背景技术

现今，各种电子产品渐渐将防水需求视为标准设计，电子产品中的开关结构亦具有防水需求。请参考图1，图1为现有技术中一种开关结构的剖面示意图。开关结构10包含制动部件11、制动开关12以及电路板13，制动开关12设置于电路板13上，制动部件11位于制动开关12上。当使用者需要将开关结构10导通时，按压制动部件11，使得制动部件11下移而按压制动开关12，从而使得开关被导通。为了达到防水的需求，开关结构10还包含防水橡胶14，防水橡胶14覆盖于制动开关12及电路板13的上方，以防止水汽进入。由于垂直于电路板13的方向上，制动部件11、制动开关12都各自需要行程空间，而防水橡胶14亦设置于该方向上，从而使得开关结构10无法满足薄型化的要求。且由于防水橡胶14位于作动方向上，每次作动都会使得防水橡胶14发生变形，使得防水橡胶14容易疲软、老化而渐渐失去防水功能，影响开关结构10的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开关结构，在实现防水功能的同时，可以解决现有技术中防水橡胶设置于作动方向上导致开关结构无法满足薄型化的要求且影响开关结构的使用寿命的问题。

为了达到上述目的，本发明提出一种具有防水功能的开关结构，该开关结构包含壳体、Y形导电弹片以及电路板。壳体具有底板，该底板上具有相邻但不相连的第一通孔及第二通孔，该第一通孔及该第二通孔内完全填充导电元件以对应形成第一导电部及第二导电部，该第一导电部具有相对的第一表面及第二表面，该第二导电部具有相对的第三表面及第四表面，该壳体内具有第一防水空间，该第一防水空间具有第一开口，该壳体上无其他通孔；Y形导电弹片位于该第一防水空间内，该Y形导电弹片具有相互分离的第一脚部与第二脚部；电路板设置于该壳体之外且邻近该底板设置，该电路板电性连接该第一导电部的该第二表面及该第二导电部的该第四表面；使用时，将一卡片自该第一开口插入该第一防水空间内，该卡片顶抵该Y形导电弹片，使得该Y形导电弹片发生变形，该第一脚部接触该第一导电部的该第一表面，该第二脚部接触该第二导电部的该第三表面，该开关结构导通；闲置时，该卡片不顶抵该Y形导电弹片，该Y形导电弹片维持原始状态，该第一脚部不接触该第一导电部，该第二脚部不接触该第二导电部，该开关结构断开。

作为可选的技术方案，该Y形导电弹片还包含长条部，该长条部具有第一端部，该第一脚部及该第二脚部分别自该第一端部延伸而出，该第一脚部及该第二脚部为折线状结构。

作为可选的技术方案，该底板上设置有第一卡槽，该长条部具有与该第一端部相对的第二端部，该第二端部卡合于该第一卡槽内。

作为可选的技术方案，填充于该第一通孔及该第二通孔内的该导电元件为金属块。

作为可选的技术方案，该金属块为铜块。

作为可选的技术方案，填充于该第一通孔及该第二通孔内的该导电元件为导电胶，导电胶固化后形成该第一导电部及该第二导电部。

作为可选的技术方案，该电路板上设置有第一弹性连接件及第二弹性连接件，该第一弹性连接件电性连接该第一导电部，该第二弹性连接件电性连接该第二导电部。

作为可选的技术方案，该第一弹性连接件为第二导电弹片。

作为可选的技术方案，该Y形导电弹片为铜片。

作为可选的技术方案，该壳体包含密封结合的上壳体及下壳体，该上壳体及该下壳体由塑胶材料形成。

本发明的开关结构，其借由Y形导电弹片的两个脚部自身互相导通的特性，以及于作动方向上受力变形的特性，再搭配卡片插入第一防水空间与否的切换，实现了开关结构的导通与断开的切换。开关结构的壳体的底板上可视为整面性板体，从而使得壳体的第一防水空间除了供卡片插入的第一开口外，其余部位均为密闭结构，从而即使有水汽进入第一防水空间，也会被阻挡于其中，而不会进入电路板，避免电路板上的元件被锈蚀。且于作动方向上，仅有Y形导电弹片的脚部需要行程空间，可迎合薄型化的趋势。此外，作动元件与防水结构独立设计，互不影响，确保开关结构的使用寿命。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有技术中电子产品的开关结构的剖面示意图；

图2为本发明的开关结构的立体示意图；

图3为本发明的开关结构的爆炸图；

图4为本发明的开关结构断开时第一脚部与第一导电部处的局部剖面示意图；

图5为本发明的开关结构导通时第一脚部与第一导电部处的局部剖面示意图；

图6为本发明的开关结构导通时第二脚部与第二导电部处的布局剖面示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

在以下实施例中，在不同的图中，相同部分是以相同标号表示。

请参考图2至图6，图2为本发明的开关结构的示意图；图3为本发明的开关结构的爆炸图；图4为本发明的开关结构断开时第一脚部与第一导电部处的局部剖面示意图；图5为本发明的开关结构导通时第一脚部与第一导电部处的局部剖面示意图；图6为本发明的开关结构导通时第二脚部与第二导电部处的布局剖面示意图。为了方便说明，图4、图5及图6中仅绘示了部分元件的局部示意图。

本发明的具有防水功能的开关结构100，包含壳体1000、Y形导电弹片2000以及电路板3000。本实施例中，壳体1000具有上壳体1100以及下壳体1200，壳体1000由上壳体1100与下壳体1200密封结合形成，上壳体1100及下壳体1200可由塑胶材料形成。实际操作中，壳体1000亦可为一体成型结构。如图3所示，壳体1000(本实施例中具体为下壳体1200)具有底板1300，底板1300上具有相邻但不相连的第一通孔1310及第二通孔1320，第一通孔1310及第二通孔1320内完全填充导电元件以对应形成第一导电部1410及第二导电部1420。如图5及图6所示，第一导电部1410具有相对的第一表面1411及第二表面1412，第二导电部1420具有相对的第三表面1421及第四表面1422。结合图2、图4至图6可知，壳体1000内(本实施例中为上壳体1100与下壳体1200之间)具有第一防水空间1500，第一防水空间1500具有第一开口1510，壳体1000上无其他通孔。

本实施例中，Y形导电弹片2000位于第一防水空间1500内。如图3所示，Y形导电弹片2000具有相互分离的第一脚部2100与第二脚部2200，第一脚部2100与第二脚部2200之间可具有一夹角。电路板3000设置于壳体1000之外且邻近底板1300设置，本实施例中，上壳体1100与电路板3000分别设置于下壳体1200的相对的两侧。电路板3000电性连接第一导电部1410的第二表面1412及第二导电部1420的第四表面1422。

当将卡片200自第一开口1510插入第一防水空间1500内，卡片200顶抵Y形导电弹片2000时，Y形导电弹片2000(具体为第一脚部2100及第二脚部2200)于第一方向A上发生变形，第一脚部2100接触第一导电部1410的第一表面1411(如图5所示)，第二脚部2200接触第二导电部1420的第三表面1421(如图6所示)，此时开关结构100被导通。本实施例中，第一方向A可视为第一脚部2100及第二脚部2200的作动方向，即Y形导电弹片2000的作动方向。

当卡片200不顶抵Y形导电弹片2000时，第一脚部2100与第二脚部2200于第一方向A上不会受到顶抵，Y形导电弹片2000维持原始状态，此时，第一脚部2100不接触第一导电部1410，第二脚部2200不接触第二导电部1420，开关结构100维持断开状态。

下面来具体说明本发明的作动原理。本发明的开关结构100，电路板3000电性连接第一导电部1410的第二表面1412(本实施例中为第一导电部1410的下表面)，同时电路板3000电性连接第二导电部1420的第四表面1422(本实施例中为第二导电部1420的下表面)。实际操作中，电路板3000上可设置有相关线路，该线路可电性连接第一导电部1410及第二导电部1420。由于第一导电部1410与第二导电部1420相邻但不相连，故第一导电部1410与第二导电部1420之间电性不导通。当卡片200于第一方向A上顶抵Y形导电弹片2000时，第一脚部2100及第二脚部2200在作用力的驱使下于第一方向A上发生变形，使得第一脚部2100接触第一导电部1410的第一表面1411(本实施例中为第一导电部1410的上表面)，第二脚部2200接触第二导电部1420的第三表面1421(本实施例中为第二导电部1420的上表面)，从而第一导电部1410与第一脚部2100之间实现导通，且第二导电部1420与第二脚部2200之间实现导通。又由于Y形导电弹片2000本身为导体，第一脚部2100与第二脚部2200为自长条部2300延伸出的延伸部，两者之间可互相导通，从而第一导电部1410与第二导电部1420借由第一脚部2100与第二脚部2200实现了导通，又由于第一导电部1410、第二导电部1420与电路板3000(具体为电路板3000上的相关线路)电性连接，从而第一导电部1410、第二导电部1420以及电路板3000之间形成了回路，使得开关结构100被导通。当卡片200设置于第一防水空间1500之外，或者即使部分卡片200位于第一防水空间1500内，不再将卡片200朝向第一防水空间1500内部插入，从而卡片200不顶抵Y形导电弹片2000时，卡片200不施加作用力至Y形导电弹片2000上，第一脚部2100与第二脚部2200于第一方向A上不会发生形变，第一脚部2100不接触第一导电部1410，第二脚部2200不接触第二导电部1420，此时，第一导电部1410与第二导电部1420之间维持不导通的状态，从而第一导电部1410、第二导电部1420及电路板3000之间无法形成回路，开关结构200处于断开状态。

本发明的开关结构100，其第一防水空间1500内设置有Y形导电弹片2000，借由Y形导电弹片2000的两个脚部之间互相导通的特性，以及Y形导电弹片2000可在卡片200插入第一防水空间1500内时受力并于第一方向A(即作动方向)上发生形变，从而分别与底板1300上的两个导电部分别各自导通的特性，在卡片200于插入、拔出第一防水空间1500时实现了开关结构的导通与断开的切换。

此外，本发明的底板1300上，除了第一通孔1310与第二通孔1320之外，无其他通孔，而第一通孔1310与第二通孔1320内被填充了导电元件，即底板1300可视为整面型板体，上壳体1100上不设置通孔，从而使得壳体1000的第一防水空间1500除了供卡片200插入的第一开口1510外，其余部位均为密闭结构。当卡片200自开关结构100的外部插入第一防水空间1500时，即使有水汽跟随卡片200一起进入了第一防水空间1500，由于第一防水空间1500的密闭性(底板1300为整面性板体)，水汽将会被阻挡在第一防水空间1500内，而不会进入壳体1000(本实施例中为底板1300)下方的电路板3000，避免了水汽侵入电路板3000造成电路板3000上的元件被锈蚀。

相比于图1所示的现有技术，本发明的开关结构100于在作动方向上，仅有Y形导电弹片2000的脚部需要作动行程空间，其他元件均不需要，使得开关结构100可迎合薄型化的趋势。由于仅有Y形导电弹片2000的脚部是作动件，使得开关结构100本身简单而稳定。此外，本发明的开关结构100中，作动件为Y形导电弹片2000的脚部，而防水结构则是壳体1000，两者独立设计，互不影响，可避免现有技术中作动件作动时会带动防水结构变形以加速防水结构老化最终导致防水功能失效的风险，从而延长了开关结构100的使用寿命。

实际操作中，填充于第一通孔1310及第二通孔1320内的导电元件为金属块，例如铜片。于另一实施例中，填充于第一通孔1310及第二通孔1320内的导电元件还可为导电胶(例如导电银胶)，具体地，将导电胶填充于第一通孔1310及第二通孔1320后，将导电胶固化，从而形成第一导电部1410及第二导电部1420。

如图3所示，Y形导电弹片2000进一步包含长条部2300，长条部2300具有第一端部2310，第一脚部2100及第二脚部2200为自第一端部2310延伸而出的两个延伸部。本实施例中，于第一方向A上，第一脚部2100及第二脚部2200为折线状结构，如此设计便于卡片200顶抵Y形导电弹片2000时，第一脚部2100及第二脚部2200进行变形并接触对应的第一导电部1410及第二导电部1420。本实施例中，Y形导电弹片2000的材质为铜片。

如图3所示，底板1300进一步可设置有第一卡槽1600，长条部2300具有与第一端部2310相对的第二端部2320，在组装本发明的开关结构100时，可将长条部2300的第二端部2320卡合于第一卡槽1600内。这样一来，当卡片200顶抵Y形导电弹片2000时，由于第二端部2320卡合于第一卡槽1600内，可防止第一脚部2100及第二脚部2200在形变的过程中Y形导电弹片2000发生偏移，导致无法顺利与第一导电部1410及第二导电部1420接触的问题。实际操作中，Y形导电弹片2000的第二端部2320还可通过其他多种结合方式固定于底板1300上，例如黏胶粘附、焊接等。

如图3、图4、图5及图6所示，电路板3000上设置有第一弹性连接件3100及第二弹性连接件3200，第一弹性连接件3100电性连接第一导电部1410，第二弹性连接件3200电性连接第二导电部1420。实际操作中，电路板3000上还形成有相应的线路，第一弹性连接件3100及第二弹性连接件3200可固定设置于电路板3000上，并与该线路电性连接。即，第一弹性连接件3100的一端固定连接于电路板3000上并电性连接电路板3000上的该线路，第一弹性连接件3100的另一端电性连接第一导电部1410的第二表面1412(本实施例中为第一导电部1410的下表面)；第二弹性连接件3200的一端可固定设置于电路板3000上并电性连接电路板3000上的该线路，第二弹性连接件3200的另一端电性连接第二导电部1420的第四表面1422(本实施例中为第二导电部1420的下表面)。实际操作中，第一弹性连接件3100亦可与第一导电部1410固定并电性连接，第二弹性连接件3200亦可与第二导电部1420固定并电性连接。

本实施例中，第一弹性连接件3100为第二导电弹片，第二导电弹片可为金属片，例如铜片。实际操作中，第一弹性连接件3100亦可为导电弹簧。第二弹性连接件3200与第一弹性连接件3100类似，不另赘述。

于另一实施例中，第一弹性连接件3100与第二弹性连接件3200不需要与电路板3000及第一导电部1410、第二导电部1420固定连接，而是借由第一弹性连接件3100自身两端的压缩撑抵于第一导电部1410与电路板3000之间，从而实现电路板3000与第一导电部1410的电性连接；类似的，第二弹性连接件3200借由自身两端的压缩撑抵于第二导电部1420与电路板3000之间，从而实现电路板3000与第二导电部1420的电性连接。

于另一实施例中，可对应第一导电部1410设置刚性的连接件，连接件的两端分别固定连接第一导电部1410与电路板3000，实现电路板3000与第一导电部1410的电性连接，第二导电部1420与电路板3000的电性连接与第一导电部1410类似，不另赘述。使用者可根据实际需求，自行选择连接件的种类。

本发明的开关结构，其借由Y形导电弹片的两个脚部自身互相导通的特性，以及于作动方向上受力变形的特性，再搭配卡片插入第一防水结构与否的切换，实现了开关结构的导通与断开的切换。开关结构的壳体的底板上可视为整面性板体，从而使得壳体的第一防水空间除了供卡片插入的第一开口外，其余部位均为密闭结构，从而即使有水汽进入第一防水空间，也会被阻挡于其中，而不会进入电路板，避免电路板上的元件被锈蚀。且于作动方向上，仅有Y形导电弹片的脚部需要行程空间，可迎合薄型化的趋势。此外，作动元件与防水结构独立设计，互不影响，确保开关结构的使用寿命。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (10)

1.一种具有防水功能的开关结构，其特征在于包含：

壳体，具有底板，该底板上具有相邻但不相连的第一通孔及第二通孔，该第一通孔及该第二通孔内完全填充导电元件以对应形成第一导电部及第二导电部，该第一导电部具有相对的第一表面及第二表面，该第二导电部具有相对的第三表面及第四表面，该壳体内具有第一防水空间，该第一防水空间具有第一开口，该壳体上无其他通孔；

Y形导电弹片，位于该第一防水空间内，该Y形导电弹片具有相互分离的第一脚部与第二脚部；以及

电路板，设置于该壳体之外且邻近该底板设置，该电路板电性连接该第一导电部的该第二表面及该第二导电部的该第四表面；

当将一卡片自该第一开口插入该第一防水空间内，该卡片顶抵该Y形导电弹片时，该Y形导电弹片发生变形，该第一脚部接触该第一导电部的该第一表面，该第二脚部接触该第二导电部的该第三表面，该开关结构导通；

当该卡片不顶抵该Y形导电弹片时，该Y形导电弹片维持原始状态，该第一脚部不接触该第一导电部，该第二脚部不接触该第二导电部，该开关结构断开。

2.根据权利要求1所述的开关结构，其特征在于：该Y形导电弹片还包含长条部，该长条部具有第一端部，该第一脚部及该第二脚部分别自该第一端部延伸而出，该第一脚部及该第二脚部为折线状结构。

3.根据权利要求2所述的开关结构，其特征在于：该底板上设置有第一卡槽，该长条部具有与该第一端部相对的第二端部，该第二端部卡合于该第一卡槽内。

4.根据权利要求1所述的开关结构，其特征在于：填充于该第一通孔及该第二通孔内的该导电元件为金属块。

5.根据权利要求4所述的开关结构，其特征在于：该金属块为铜块。

6.根据权利要求1所述的开关结构，其特征在于：填充于该第一通孔及该第二通孔内的该导电元件为导电胶，导电胶固化后形成该第一导电部及该第二导电部。

7.根据权利要求1所述的开关结构，其特征在于：该电路板上设置有第一弹性连接件及第二弹性连接件，该第一弹性连接件电性连接该第一导电部，该第二弹性连接件电性连接该第二导电部。

8.根据权利要求7所述的开关结构，其特征在于：该第一弹性连接件为第二导电弹片。

9.根据权利要求1所述的开关结构，其特征在于：该Y形导电弹片为铜片。

10.根据权利要求1所述的开关结构，其特征在于：该壳体包含密封结合的上壳体及下壳体，该上壳体及该下壳体由塑胶材料形成。